DDR 通路遗传解析揭示 MSS 结直肠癌中 PD-1 阻断应答的差异性调控
Genetic dissection of DNA damage response pathways reveals divergent modulation of PD-1 blockade response in colorectal cancer
作者在免疫活性小鼠 MSS 结直肠癌模型中筛选 DNA 损伤应答通路基因,发现 Brca1、Brca2、Atm、Fanca 缺失增强抗 PD-1 疗效,Atr 与 Msh6 缺失则疗效不佳。独立 MSK-IMPACT ICB 治疗队列中 BRCA1 改变与较好生存相关;药理性 ATM 抑制剂预处理在体内可增强 PD-1 阻断的抗肿瘤活性。
在结直肠癌的免疫治疗中,dMMR/MSI-H肿瘤对PD-1阻断的敏感性已被反复验证:帕博利珠单抗在dMMR转移性结直肠癌中的免疫相关客观缓解率达40%,而错配修复功能正常者为0%[3];这一获益随后扩展至12种瘤种,客观缓解率53%、完全缓解21%[2],MSI-H/dMMR也因此成为美国FDA不限瘤种批准PD-1阻断的生物标志物[7]。然而约85%的结直肠癌为MSS,对免疫检查点抑制基本无反应[1];即便在dMMR人群内部,应答程度也随MSI强度与插入缺失突变负荷而异[4]。于是自然产生一个问题:除罕见的致病性POLE外切酶结构域突变亚群外,其他DNA损伤反应(DDR)缺陷能否同样让肿瘤对免疫治疗增敏?
为回答这一问题,作者在免疫功能完整的小鼠中借助基因组编辑模型,对复发改变的DDR基因开展系统性体内筛选。结果呈现明显的通路特异性:Brca1、Brca2、Atm和Fanca缺失可增强抗PD-1疗效,其中Brca1/2缺陷肿瘤退缩最为显著,支持核心同源重组缺陷与免疫敏感性升高之间的联系;而Atr和Msh6缺陷反而与获益不佳相关。在MSK-IMPACT临床测序队列中接受免疫治疗的结直肠癌患者里,BRCA1变异与更好的生存状态相关,FANCA变异呈相似趋势。由于ATM可被药物靶向,作者进一步发现,持续ATM抑制在体外可诱导免疫相关转录程序,体内以预处理方式给药则能增强PD-1阻断的抗肿瘤活性。
这项研究把既往集中于错配修复通路的视野扩展到更广的DDR网络,并表明“修复缺陷即免疫敏感”的简单等式并不成立,必须区分具体通路——这与dMMR肿瘤因缺陷机制不同而呈现两种应答模式的现象[5]相呼应;结合ATG16L1等肿瘤内在因素亦可影响MSS结直肠癌免疫疗效的发现[6],可以看出肿瘤细胞自主性状对免疫治疗反应的塑造是多维度的。就转化意义而言,BRCA1、FANCA变异有望成为免疫治疗敏感性的候选生物标志物,ATR、MSH6缺陷可能预示获益有限,而可药化的ATM则为MSS结直肠癌联合PD-1阻断提供了直接抓手。
当然,目前的临床证据仍限于回顾性队列中的关联与趋势,DDR缺陷影响抗肿瘤免疫的具体机制、ATM抑制联合PD-1阻断的最佳给药时序与适用人群,都还需前瞻性研究来回答。
- 1.Immunotherapy efficacy on mismatch repair-deficient colorectal cancer: From bench to bedside · Biochim Biophys Acta Rev Cancer 2020
- 2.Mismatch repair deficiency predicts response of solid tumors to PD-1 blockade · Science 2017
- 3.PD-1 Blockade in Tumors with Mismatch-Repair Deficiency · N Engl J Med 2015
- 4.Genetic diversity of tumors with mismatch repair deficiency influences anti-PD-1 immunotherapy response · Science 2019
- 5.Distinct Mechanisms of Mismatch-Repair Deficiency Delineate Two Modes of Response to Anti-PD-1 Immunotherapy in Endometrial Carcinoma · Cancer Discov 2023
- 6.Tumor-intrinsic expression of the autophagy gene Atg16l1 suppresses anti-tumor immunity in colorectal cancer · Nat Commun 2023
- 7.Reference-free microsatellite instability detection from ... · biorxiv.org 2026
通过系统性体内筛选区分增强与减弱 PD-1 应答的 DDR 缺陷类型,为 MSS 肠癌免疫联合策略提供候选标志物和靶向思路。
来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org